2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册第三章 相互作用 单元综合测试卷(Word版含答案)

第3章 相互作用 单元综合测试卷
一、单选题。本大题共8小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．如图所示，三段不可伸长的细绳，OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定在水平天花板上和竖直墙上。若逐渐增加C端所挂重物的质量，则最先断的绳是（　　）
A．必定是OA B．必定是OB
C．必定是OC D．可能是OB，也可能是OC
2．在斜面上放一物体静止不动，该物体受重力G、弹力N和静摩擦力f的作用，该物体的受力正确的是( )
A．B．C．D．
3．目前，我市每个社区均已配备了公共体育健身器材．如图所示为一秋千，用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点．由于长期使用，导致两根支架向内发生了稍小倾斜，如图中虚线所示，但两悬挂点仍等高．座椅静止时用F表示所受合力的大小，F1表示单根轻绳对座椅拉力的大小，与倾斜前相比(　　)
A．F变小，F1变大
B．F变大，F1变大
C．F不变，F1不变
D．F不变，F1变小
4．将某种材料的长方体锯成A、B两块放在水平桌面上，并紧靠在一起，如图所示，物体A的角度如图中所示，现用水平方向的力F推物体，使A、B保持矩形整体沿力F方向匀速运动，则（ ）．
A．物A在水平方向受两个力作用，合力为零
B．作用于A的摩擦力不止一个
C．物B对A的压力大小等于桌面对A的摩擦力的大小
D．物B在水平方向受三个力的作用
5．如图所示，下列四个图中，所有的球都是相同的，且形状规则质量分布均匀．甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且其中右侧一根线是沿竖直方向．关于这四个球的受力情况，下列说法正确的是
A．甲球受到两个弹力的作用
B．乙球受到两个弹力的作用
C．丙球受到两个弹力的作用
D．丁球受到两个弹力的作用
6．如图，用水平力F将重力等于G的木块压在竖直墙面上，使木块静止．下列判断正确的是
A．由于木块静止，所以 F＝G
B．若撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块受滑动摩擦力大小等于mg
C．减小压力F，墙和木块间的静摩擦一定减小
D．增大压力F，墙和木块间的静摩擦力不变
7．如图所示，表面光滑半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O 处有一个不计摩擦的定滑轮，轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上，两小球均可视为质点．两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为l1=2.4R，l2=2.5R，则这两个小球的质量之比m1∶m2为（　　）
A．24∶1 B．25∶1 C．24∶25 D．25∶24
8．如下图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧．在这个过程中，下面木块移动的距离为(　　)
A． B． C． D．
二、多选题。本大题共4小题，每小题有两项或以上符合题意。
9．如图，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态。则（　　）
A．B受到C的摩擦力一定不为零
B．C受到地面的摩擦力一定为零
C．C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力
D．将细绳剪断，若物块B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为0
10．半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板MN。在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于平衡状态，如图所示是这个装置的截面图。现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终保持静止。则在此过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．MN对Q的弹力逐渐减小 B．P对Q的弹力逐渐增大
C．地面对P的摩擦力逐渐增大 D．Q所受的合力逐渐增大
11．如图所示，将一个力F分解为两个力，其中一个力F1的方向与F的夹角为α，另一个分力的大小为F2，则关于力的分解正确的是
A．若F2=Fsinα时，有唯一解 B．若F2>F时，无解
C．若F212．有一些质量分布与厚度都均匀的铝板，其中有圆形，半圆形，还有一个是如图所示的月牙的形状，紫珠根据圆形和半圆形铝板的重心位置，就能正确的判断图示月牙状铝板的重心位置，那么紫珠判断的重心可能在（ ）
A．A点 B．B点
C．C点 D．D点
三、解答题。本大题共4小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程。
13．某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力、、和，回答下列问题。
(1)改变钩码个数，实验能完成的是____________
A．钩码的个数，
B．钩码的个数，
C．钩码的个数，，
(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是____________
A．标记结点O的位置，并记录、、三段绳子的方向
B．量出、、三段绳子的长度
C．用量角器量出三段绳子之间的夹角
D．用天平测出钩码的质量
(3)在作图时，你认为图中__________（选填“甲”或“乙”）是正确的。
14．如图所示，质量M＝5.5kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m＝1kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F＝10N拉着球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10m/s2。求：
(1)轻绳与水平方向夹角θ；
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。
15．如图所示，一个M=2kg的物体A放在μ=0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0=0.1kg的小桶B相连，已知A受到的最大静摩擦力fmax=4.5N，滑轮上的摩擦不计，g取10N/kg，求以下情况，A受到的摩擦力的大小。
(1)只挂B，处于静止状态时；
(2)只挂B，但在A上再放一个M′=3kg的物体时；
(3)只在小桶内加入m1=0.33kg的沙子时；
(4)只在小桶内加入m2=0.5kg的沙子时。
16．如图所示，放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的段与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块A和B的质量分别为、，弹簧的劲度系数为，重力加速度。求：
(1)弹簧的伸长量x；
(2)物块A受到的摩擦力f的大小和方向。
参考答案
1．A
【解析】OC下悬挂重物，它对O点的拉力等于重物的重力G。OC绳的拉力产生两个效果：拉紧BO绳的水平向左的力F1，拉紧AO绳的沿绳子方向斜向下的力F2，F1、F2是OC绳拉力的两个分力，大小等于G。由平行四边形定则可作出力的分解图如图所示，当逐渐增大所挂重物的质量时，哪根绳受的拉力最大则哪根绳最先断。从图中可知：表示F2的有向线段最长，F2最大，故OA绳最先断。故选A。
2．D
【解析】斜面上静止的物体受到重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力作用，故D正确；
故选D。
3．D
【解析】座椅静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即F=0；
根据共点力平衡条件，有：
2F1cosθ=mg
解得：
由于长期使用，导致两根支架向内发生了稍小倾斜，图中的θ角减小了，则cosθ增大，故F不变，F1减小．
A．F变小，F1变大，与结论不相符，选项A错误；
B．F变大，F1变大，与结论不相符，选项B错误；
C．F不变，F1不变，与结论不相符，选项C错误；
D．F不变，F1变小，与结论相符，选项D正确；
4．B
【解析】AB. 对木板分析受力情况：木板在水平面受到水平向左的滑动摩擦力，对木板弹力和摩擦力，合力为零，故A错误，B正确；
C. 根据平衡条件得知：对木板弹力和摩擦力，的合力与桌面对的的滑动摩擦力大小相等，作出和的合力如图，由几何知识得知：
故C错误；
D. 木板在水平面内受到的弹力和摩擦力，水平面的摩擦力和推力，共四个力的作用，故D错误。
5．C
【解析】A.甲球受重力和竖直向上的地面给它的弹力两个力，斜面没有给其弹力，如果有弹力，则甲球不会静止，故只有一个弹力；故A错误．
B.乙球受重力和竖直向上的地面给它的弹力两个力，与乙接触的球不会给乙弹力，如果有弹力，则乙球不会静止，故B错误．
C.丙球受重力，圆面给它的指向圆心的弹力和与它接触的小球给它的沿他们圆心连线向左的弹力，如果它接触的小球不给它沿他们圆心连线向左的弹力，则丙球不能保持静止状态．故丙球受两个弹力的作用，故C正确．
D.丁球受重力和绳子给它的竖直向上的拉力，倾斜的绳子不会给它拉力的作用，如果有弹力，则小球不能保持平衡状态，故丁球只受一个向上的弹力，故D错误．
6．D
【解析】ACD．对物体受力分析，受推力F、重力G，由于物体保持静止，处于平衡状态，合力为零，故受墙壁对其垂直向外的支持力N，还有竖直向上的静摩擦力f，根据平衡条件，有
F=N
f=G
即静摩擦力与重力平衡，与推力无关，重力与F也无关，故AC错误，D正确；
B．若撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块受滑动摩擦力大小等于0，选项B错误．
7．D
【解析】先以左侧小球为研究对象，分析受力情况：重力m1g、绳子的拉力T和半球的支持力N，作出力图．
由平衡条件得知，拉力T和支持力N的合力与重力m1g大小相等、方向相反．设OO′=h，根据三角形相似得
同理，对右侧小球，有
解得：
故选D。
8．C
【分析】
将起始状态的两木块作为整体受力分析，求出起始状态时下方弹簧的弹力．待上面木块离开弹簧时，对下面木块受力分析，求出终了状态时下方弹簧的弹力．根据胡克定律求出两状态下弹簧的形变量，然后据几何关系求这个过程中下面木块移动的距离．
【解析】将起始状态的两木块作为整体受力分析，可得下方弹簧的弹力
则起始时，下方弹簧的压缩量
待上面木块离开弹簧时，上方弹簧弹力为零，对下面木块受力分析，可得下方弹簧的弹力
则终了时，下方弹簧的压缩量
由几何关系得这个过程中下面木块移动的距离
故C项正确，ABD错误。
故选C。
9．CD
【解析】A．若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡，则B与C间的摩擦力为零，A项错误；
BC．将B和C看成一个整体，则B和C受到细绳向右上方的拉力作用，故C有向右滑动的趋势，一定受到向左的摩擦力，B项错误、C项正确；
D．将细绳剪断，若B物体依然静止在斜面上，利用整体法判断，BC系统在水平方向不受其它外力作用，处于平衡状态，则水平面对C的摩擦力为0，D项正确。
故选CD。
10．BC
【解析】AB．对圆柱体Q受力分析，受到重力、板MN的支持力和半圆柱体P对Q的支持力，如图
由图可知，MN对Q的弹力逐渐增大，P对Q的弹力逐渐增大，故A错误，B正确；
C．对PQ整体受力分析，受到总重力、MN板的支持力N1，地面的支持力N3，地面的静摩擦力f，如图
根据共点力平衡条件可知，地面对P的摩擦力逐渐增大，故C正确；
D．物体Q一直保持静止，则合力为零，故D错误。
故选BC。
11．AD
【解析】若F2=Fsinα时，由几何关系，则有唯一解，故A正确；若F2≥F时，由平行四边形定则，结合几何关系，则有唯一解，故B错误；若F2＜Fsinα时，平行四边形定则，结合几何关系，则没有解，故C错误；若Fsinα＜F2＜F时，平行四边形定则，结合几何关系，则有两个解，故D正确．所以AD正确，BC错误．
12．CD
【解析】质量分布与厚度都均匀的圆形铝板，其重心在B点，现挖去一个圆心在A的圆，形成月牙状，其重心必在B点下方．根据挖去圆的半径大小与位置，月牙状铝板的重心可能在C也可能在D．故选CD.
13．C A 甲
【解析】（1）[1] 对O点受力分析
OA、OB、OC分别表示三个力的大小，由于三共点力处于平衡，所以OC等于OD，因此三个力的大小构成一个三角形
A．以钩码的个数表示力的大小，则不能构成三角形，A错误；
B．以钩码的个数表示力的大小，则不能构成三角形，B错误；
C．以钩码的个数表示力的大小，则三力为边构成等边三角形，C正确。
故选C。
（2）[2] 为验证平行四边形定则，必须做受力图，所以先明确受力点，即标记结点O的位置，其次要做出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，是从力的三要素角度出发，要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向。
故选A。
（3）[3] 以O点为研究对象，F3的是实际作用效果在OC这条线上，由于误差的存在，F1、F2的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际。
14．(1)30°；(2)
【解析】(1)m处于平衡状态，受到重力、拉力F和轻绳拉力FT，如图所示
以m为研究对象，由平衡条件得
水平方向
Fcos60°-FTcosθ=0①
竖直方向
Fsin60°-FTsinθ-mg=0②
①②联立解得
θ=30°
(2)以M、m整体为研究对象，设杆对M的支持力为FN，由平衡条件得
水平方向
Fcos60°-μFN=0③
竖直方向
FN+Fsin60°-Mg-mg=0④
由③④解得
15．(1)1N；(2)1N；(3)4.3N；(4)4N
【解析】(1)因为
m0g=1N＜fmax
A处于静止状态，受静摩擦力作用，由二力平衡得
f1=m0g=1N
(2)在A上再放一个M′=3kg的物体，A仍静止，仍受静摩擦力
f2=m0g=1N
(3)因为
(m0＋m1)g=4.3N＜fmax
故A处于静止状态，所受静摩擦力
f3=(m0＋m1)g=4.3N
(4)因为
(m0＋m2)g=6N＞fmax
故A受到滑动摩擦力作用
fA=μN=μMg=4N
16．(1)；(2)5N，方向沿斜面向下
【解析】(1)以结点O为研究对象，受力并正交分解如图
据平衡条件有，x方向
y方向
联立解得，
(2)物块A受力并正交分解如图
据平衡条件有，方向
解得，方向沿斜面向下。